SKRIPSI
KINETIKA BIODEGRADASI ZAT ORGANIK
PADA AIR LIMBAH SAMPAH (LINDI)
O l e h :
F A H R I A
0852010014
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
SKRIPSI
KINETIKA BIODEGRADASI ZAT ORGANIK
PADA AIR LIMBAH SAMPAH (LINDI)
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik ( S-1)
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
O l e h :
F A H R I A
0852010014
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
SKRIPSI
KINETIKA BIODEGRADASI ZAT ORGANIK
PADA AIR LIMBAH SAMPAH (LINDI)
Oleh :
DWI AYU PRICILLIA
0852010032
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : Tanggal :
Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes NIP : 19590729 198603 2 00 1
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :...
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
CURRICULUM VITAE
No. Kegiatan Tempat/ Judul Selesai Tahun
1 Kuliah Lapangan PDAM Karang Pilang Surabaya, PT. SI ER, PT.
Pier, PT. Multi Bintang I ndonesia, PT. Sritex, DSDP Denpasar, Balai Konservasi hutan Mangrove Denpasar-Bali
2011
2 KKN Desa Patokan, Kec. Bantaran
Kab.Probolinggo 2011
3 Kerja Praktek Pengelolaan dan Pemanfaatan Limbah B3 di
PT. Semen Gresik (Persero) Tbk. Pabrik Tuban
2011
4 PBPAB Perencanaan Bangunan Pengolahan Air
Buangan I ndustri Kecap 2012
5 SKRI PSI Kinetika Biodegradasi Zat Organik pada Air
Limbah Sampah (Lindi) 2012
Or ang Tua
Nama : Sulandra Umahuk, SE
Alamat : Kel. Akehuda, Ternate Maluku Utara
Telp : -
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat, rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Kinetika Biodegradasi Zat Organik pada Air LImbah Sampah (Lindi).
Skripsi ini merupakan salah persyaratan bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur untuk mendapatkan gelar sarjana.
Selama menyelesaikan skripsi ini, saya telah banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini saya, ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. 2. Dr. Ir. Munawar., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur dan selaku Dosen Pembimbing skripsi yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing saya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
3. Dr.Ir. Rudi Laksmono Widajatno, MT selaku Dosen Wali yang telah mengarahkan saya selama kuliah dan banyak membantu saya dalam memberikan bimbingan, semangat, motivasi dan doa dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Dosen Penguji saya, Bapak Ir. Tuhu Agung R., MT, Bapak Ir .Putu Wesen, MS dan Ibu Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes yang telah memberikan saran-saran sehingga terselesainya skripsi ini dengan baik.
6. Adi Dwi Nurcahyadi yang selama ini telah memberikan semangat, doa, dan banyak membantu saya hingga terselesainya skripsi ini.
7. Teman-teman seperjuangan Mbak Yaya, Mbak Dewi , Ria, Ayu, Ajeng E, Dewa, Rahma, Hendra, Kak Arman, Mas Roby, Erwin, Fasich, dan Mas Jonathan, yang selalu memberikan semangat, dan membantu baik secara langsung maupun tidak langsung hingga terselesainya skripsi ini.
8. Semua saudara dan teman-teman saya Nunik, Ira, Ardika, Ricky P, Kak Jefry, Ragil, Lisa, Kardono, Amin, Hendi, Mas Rizka, Arta, Komang, dan rekan-rekan di Teknik Lingkungan angkatan 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 maupun semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah memberikan semangat, doa, dan banyak membantu hingga terselesainya skripsi ini.
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu saran dan kritik yang membangun akan saya terima dengan senang hati. Akhir kata, saya mengucapkan terima kasih dan mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila di dalam penyusunan laporan ini terdapat kata-kata yang kurang berkenan atau kuarang dipahami.
Surabaya, Desember 2012
iii
II.2.1 Pertumbuhan Mikroorganisme ... 5
II.3 Kinetika Pertumbuhan Mikroorganisme ... 9
II.4 Isolasi Mikroorganisme ... 13
II.5 Identifikasi Mikroorganisme... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Bahan yang Digunakan ... 18
III.2 Peralatan ... 18
III.3 Variabel Penelitian ... 18
III.4 Prosedur Penelitian ... 19
iv
III.4.2 Tahap Pelaksanaan ... 19
III.4.3 Prosedur Analisa Pengamatan ... 21
III.5 Pengolahan Data ... 23
III.6 Kerangka Penelitian ………25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Penelitian ... 26
IV.2 Penentuan Parameter Kinetika ... 29
IV.3 Identifikasi Bakteri ... 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1. Kesimpulan ... 39
V.2. Saran ... 40
DAFTAR PUSTAKA ... ix LAMPIRAN A
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme ... 6 Gambar 3.1 Alat Penelitian ... 20 Gambar 3.2 Kerangka Penelitian ... 25 Gambar 4.1 Hubungan antara Waktu Inkubasi dengan penurunan COD pada
Berbagai Konsentrasi COD Awal ... 26 Gambar 4.2 Hubungan antara Waktu Inkubasi dengan Kadar MLVSS pada
Berbagai Konsentrasi COD Awal ... 27 Gambar 4.3 Hubungan antara Ln(X/Xo) dan Waktu (hari) pada Sampel A
... 30 Gambar 4.4 Hubungan antara Ln(X/Xo) dan Waktu (hari) pada Sampel B
... 30 Gambar 4.5 Hubungan antara Ln(X/Xo) dan Waktu (hari) pada Sampel C
... 30 Gambar 4.6 Hubungan antara Ln(X/Xo) dan Waktu (hari) pada Sampel D
... 31 Gambar 4.7 Hubungan antara Ln(X/Xo) dan Waktu (hari) pada Sampel E
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pengaruh Karakteristik Leachate (Air Lindi) dari
Sanitary Landfill ... 4
viii ABSTRACT
Leachate treatment is usually used by biological processes that depend microorganisms as decomposer substrate. Importance of the role and function the kinetics parameter on the biological proses, then needed for research ability of microorganisms to degrade organic matter in the leachate. This study aims to find and determine the value of the parameter μ , Y, Ks, and Kd, which is used in the calculation of biological leachate treatment process.
Process is carried in aerobic and the acclimated activated sludge was used in batch reactors with different initial COD concentration (2600, 2100, 1600, 1100, & 600 mg / l). The parameters observed on this research were COD (Chemical Oxygen Demand), and MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids). The
research shown that μ values from 0.1027 - 0.5298 (d-1), the value of Y = 0.4583
(g VSS / g COD), Ks = 555.47 (mg/ l), μ max = 0.1020 (day-1), Yt = 0.4583 (g VSS
/ g COD ) and the value of Kd = 1.37 x 10-16 (d-1).
vii
ABSTRAK
Pengolahan lindi umumnya dilakukan dengan proses biologi yang mengandalkan mikroorganisme sebagai pengurai substrat. Pentingnya peranan dan fungsi parameter kinetika pada pengolahan secara biologi, maka diperlukannya penelitian mengenai kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi zat organik pada air limbah sampah atau lindi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan dan mengetahui besar nilai parameter µ, Y, Ks, dan Kd, yang di gunakan dalam perhitungan proses pengolahan lindi secara biologi. Proses dilakukan secara aerob dan lumpur aktif yang digunakan merupakan hasil aklimatisasi, kemudian diproses pada reaktor batch dengan konsentrasi COD yang berbeda-beda (2600, 2100, 1600, 1100, & 600 mg/l). Parameter yang dianalisa adalah COD (Chemical Oxygen Demand) dan MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids). Hasil yang didapat, nilai µ antara = 0.1027-0.5298 (hari-1), nilai Y = 0,4583 g VSS/g COD, Ks= 555,47 (mg/l), µmax = 0.1020 (hari-1), Yt = 0.4583 (g VSS/g COD) dan nilai Kd = 1.37 x 10-16(hari-1).
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Lindi adalah cairan yang timbul akibat masuknya air eksternal ke dalam timbunan sampah, melarutkan dan membilas zat-zat terlarut. Cairan tersebut mengandung bahan organik yang tinggi sebagai hasil dekomposisi sampah dan juga berasal dari proses infiltrasi dari air limpasan (Royadi, 2006).
Pengolahan lindi merupakan salah satu permasalahan yang ada di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) di Indonesia. Pengolahan lindi umumnya dilakukan dengan proses biologi yang mengandalkan mikroorganisme sebagai pengurai substrat. Untuk menghasilkan efluen yang aman bagi lingkungan, diperlukan perancangan proses bioreaktor agar proses pengolahan air lindi dapat berjalan optimal. Oleh sebab itu, perlu diketahui parameter kinetika karena nilai parameter kinetika berlaku spesifik bagi jenis limbah cair dan proses yang diterapkan (Romli dkk, 2012).
2
I.2 Perumusan Masalah
Mengingat pentingnya peranan dan fungsi parameter kinetika pada pengolahan secara biologi, maka diperlukannya penelitian mengenai kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi zat organik pada air limbah sampah atau lindi.
I.3 Tujuan Penelitian
1. Mendapatkan parameter kinetika meliputi nilai laju pertumbuhan spesifik (µ), nilai hasil pertumbuahn (Y), konstanta kejenuhan (Ks), dan koefisien kematian mikroba (Kd).
2. Untuk mengetahui besar nilai parameter µ, Y, Ks, dan Kd, yang di gunakan dalam perhitungan proses pengolahan lindi secara biologi.
I.4 Manfaat
